KR101224599B1

KR101224599B1 - Rotary hydraulic machine and controls

Info

Publication number: KR101224599B1
Application number: KR1020067018585A
Authority: KR
Inventors: 조지 캐들릭코
Original assignee: 할덱스 하이드럴릭스 코포레이션
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2013-01-22
Also published as: JP2007522387A; CA2825598A1; EP1714034A1; JP2011174469A; BRPI0507630A; AU2005213707A1; KR20060116244A; WO2005078284A1; BRPI0507630B1; EP1714034B1; CA2554798C; AU2005213707B2; CA2554798A1

Abstract

가변 용적 유압 기계는 케이싱 내에 위치된 회전체 그룹과, 상기 케이싱의 개구를 밀봉하며 가로질러 연장하도록 케이싱에 고정되는 제어 하우징을 구비한다. 상기 제어 하우징은 상기 회전체 그룹과 관련된 파라미터의 변화를 센싱하도록 항 쌍의 센서와, 제어 회로를 수용한다. 상기 센서 중 하나는 회전 속도를 센싱하도록 회전체 그룹상의 배럴에 인접하게 배치되며, 다른 센서는 사판의 변위를 센싱한다. 상기 제어 하우징은 제어 밸브에 유체를 공급하는 어큐물레이터와 제어밸브를 수용한다.The variable volume hydraulic machine has a group of rotors located within the casing and a control housing fixed to the casing to seal and extend across the opening of the casing. The control housing houses a pair of sensors and a control circuit to sense changes in parameters associated with the group of rotors. One of the sensors is disposed adjacent to the barrel on the group of rotors to sense the rotational speed, and the other sensor senses the displacement of the swash plate. The control housing houses an accumulator and control valve for supplying fluid to the control valve.

유압 기계 Hydraulic machine

Description

Rotary hydraulic machine and controls

본 발명은 유압 기계에 관한 것이다. The present invention relates to a hydraulic machine.

기계적 에너지를 유체 에너지 등으로 변환하는데 사용될 수 있는 다양한 종류의 유압 기계가 존재한다. 이러한 기계는 기계적 에너지가 유체 유동으로 변환되는 펌프로서 사용되거나, 유체 유동에 담겨진 에너지가 기계적 에너지로 변환되는 모터로서 사용될 수 있다. 보다 발전된 유압 기계 중 일부는 가변 용적을 가진 기계인데, 특히 이러한 것들은 회전운동을 피스톤의 축방향 변위 등으로 변환하는 사판을 사용한다.There are various types of hydraulic machines that can be used to convert mechanical energy into fluid energy and the like. Such a machine may be used as a pump in which mechanical energy is converted into fluid flow, or as a motor in which energy contained in fluid flow is converted into mechanical energy. Some of the more advanced hydraulic machines are machines with variable volumes, especially those that use swash plates to convert rotational movements to axial displacement of the pistons and the like.

이러한 기계들은 일반적으로 사판식 펌프 또는 사판식 모터로서 지칭되며 상당히 고압하에서 그리고 유동 범위가 현저한 상태에서 유체를 다루는데 기여하게 된다. 이러한 기계의 특별한 장점은 이에 부가되는 서로 다른 조건에 대한 보상을 하는 기계의 성능을 조절할 수 있다는 것이다.These machines are generally referred to as swash-plate pumps or swash-plate motors and contribute to handling fluids at significantly higher pressures and with prominent flow ranges. A particular advantage of this machine is that it can adjust the machine's ability to compensate for the different conditions that it adds.

사판식 기계는 유압력 및 기계적인 힘을 견딜 수 있도록 제작되어져야 하는 회전 및 왕복동 요소를 구비하여 기계적으로 상당히 복잡하다. 이러한 제약 조건은 기계적 소실과 유압적 손실에 기인한 효율 감소와, 기계적 비효율성 및 구성요소의 필요한 크기와 질량에 기인한 제어 성능을 감소시키며, 제조과정이 복잡하여 제품의 가격 상승을 초래한다.Swash plate machines are quite complex mechanically with rotating and reciprocating elements that must be built to withstand hydraulic and mechanical forces. These constraints reduce efficiency due to mechanical loss and hydraulic losses, reduce mechanical inefficiency and control performance due to the required size and mass of components, and the manufacturing process is complex, leading to increased product prices.

가변 용적 기계로서 사용시에, 상기 사판은 기계의 구성요소의 원하는 운동, 힘이 가해지거나 그 운동 비율과 위치를 달성하도록 조절된다.When used as a variable volume machine, the swash plate is adjusted to achieve the desired motion, force, or movement rate and position of the components of the machine.

상기 사판의 운동은 유체를 사판상의 압축 스프링을 통하여 작용하는 액튜에이터에 공급하는 밸브에 의해 일반적으로 제어된다. 상기 밸브에 대한 제어 신호는 특히 센싱된 파라미터에 의해 제공되는 제어기 세트 및 피드백 장치로부터 발생하게 된다. 그 가장 단순한 형태로서, 상기 피드백 장치는 구성요소의 원하는 위치나 운동을 달성하도록 밸브를 단순히 개방하거나 폐쇄하는 작동자에 의해 제공된다. 보다 정밀한 제어는 소정의 파라미터를 센싱하여, 밸브 제어기에 피드백 신호를 제공한다. 상기 밸브 제어기는 기계, 유압 장치일 수 있지만 실행되는 제어 성능에서의 다양한 가변성을 제공하도록 전자 장치이다.The movement of the swash plate is generally controlled by a valve that supplies fluid to an actuator acting through a compression spring on the swash plate. The control signals for the valves come from the controller set and the feedback device, in particular provided by the sensed parameters. In its simplest form, the feedback device is provided by an operator that simply opens or closes the valve to achieve the desired position or movement of the component. More precise control senses certain parameters to provide a feedback signal to the valve controller. The valve controller may be a mechanical or hydraulic device but is an electronic device to provide various variability in the control performance performed.

상기 사판의 제어는 센싱된 파라미터의 변화에 대하여 시스템의 응답에 의하여 큰 범위에서 정해진다. 효과적인 응답이 얻어지도록, 상기 밸브는 항상 일정 압력하의 유체로써 사판을 제어하는 액튜에이터를 제공할 수 있어야 한다. 동시에, 상기 기계에 의해 또는 상기 기계로 운반되는 유체의 압력은 변화되어 최적 조건에서의 압력원은 가용적이지 않다. 압축된 유체를 제공하는 일반적인 기술은 별도의 차지 펌프를 사용하는 것인데, 그러나 이경우 비용이 비싸지며 효율적이지 못하다.The control of the swash plate is largely determined by the response of the system to the change of the sensed parameter. In order to obtain an effective response, the valve should always be able to provide an actuator that controls the swash plate with a fluid under constant pressure. At the same time, the pressure of the fluid carried by or to the machine is varied so that the pressure source at optimum conditions is not available. A common technique for providing compressed fluids is to use a separate charge pump, but this is expensive and inefficient.

상기 기계의 응답은 그 작동시에 기계에 존재하는 기계적 손실 및 유압적 손실에 의존적이다. 기계적으로 비효율적인 기계는, 기계상의 부하가 변화하며 동 적 작동 특성과 정적 작동 특성은 현저하게 달라서 보다 덜 예상가능한 응답이 유도되기 때문에 일정하게 응답하지 않는다.The response of the machine depends on the mechanical and hydraulic losses present in the machine in its operation. Mechanically inefficient machines do not respond consistently because the load on the machine changes and the dynamic and static operating characteristics are significantly different, leading to less predictable responses.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 단점을 회피하고 극복하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to avoid and overcome the aforementioned disadvantages.

본 발명이 일특징에 따르면, 하우징, 상기 하우징 내에 위치되는 회전체 그룹을 포함하는 회전식 유압 기계가 제공된다. 상기 회전체 그룹은 각각이 실린더 내에서 슬라이딩할 수 있는 피스톤들 사이에서 형성된 복수개의 가변 용적 챔버를 포함한다. 상기 피스톤은 상기 챔버의 부피를 변화시키는 배럴의 회전시에 실린더에 대하여 변위할 수 있으며, 따라서 회전체 그룹이 회전할 때 챔버를 통하여 유입 포트로부터 유출 포트로 유체의 유동을 유도하게 된다. 조절 조립체는 상기 실린더의 피스톤의 행정을 조절하도록 회전체 그룹에 대하여 작동가능한 액튜에이터를 포함하여 기계의 성능을 조절하게 된다. 유체 공급은 상기 액튜에이터에 대하여 제공되며 제어 밸브는 상기 유체 공급부와 상기 액튜에이터로 유체를 제어하는 액튜에이터 사이에 개재된다. 상기 유체 공급부는 압축 유체 소스와, 상기 소스로부터 압축된 유체를 저장하는 유압 어큐물레이터를 포함한다. 체크 밸브는 상기 소스에서의 압력이 상기 어큐물레이터의 압력 아래로 감소할 때 상기 어큐물레이터로부터 상기 소스로 유동하는 것을 방지하도록, 상기 어큐물레이터와 상기 소스 사이에 배치된다.According to one aspect of the invention, there is provided a rotary hydraulic machine comprising a housing, a group of rotors located within the housing. The group of rotors includes a plurality of variable volume chambers formed between pistons, each of which can slide in a cylinder. The piston may displace relative to the cylinder upon rotation of the barrel, which changes the volume of the chamber, thus inducing the flow of fluid from the inlet port to the outlet port through the chamber as the group of rotors rotates. The adjusting assembly includes actuators operable with respect to the group of rotors to adjust the stroke of the piston of the cylinder to adjust the performance of the machine. Fluid supply is provided for the actuator and a control valve is interposed between the fluid supply and the actuator that controls the fluid with the actuator. The fluid supply includes a compressed fluid source and a hydraulic accumulator for storing the compressed fluid from the source. A check valve is disposed between the accumulator and the source to prevent flow from the accumulator to the source when the pressure at the source decreases below the pressure of the accumulator.

바람직하게는 상기 제어 밸브는 폐쇄된 중앙 밸브이며, 상기 액튜에이터로 그리고 액튜에이터로부터 유동하는 것이 억제된 중앙의 위치로부터, 상기 어큐물레이터로부터 상기 액튜에이터로 유동이 허용되는 제1 위치와, 상기 액튜에이터로부터 드레인으로 유동이 허용되는 제2 위치로 이동가능하다.Preferably the control valve is a closed central valve, from a central position where flow to the actuator and from the actuator is inhibited, a first position from which the flow from the accumulator to the actuator is permitted, and the drain from the actuator To a second position where flow is allowed.

본 발명의 실시예들은 도면을 참조하여 아래에서 설명될 것이다.Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

도 1은 유압 기계의 측면도이다.1 is a side view of a hydraulic machine.

도 2는 도 1의 유압 기계의 평면도이다.2 is a plan view of the hydraulic machine of FIG.

도 3은 도 2의 III-III 선상에서 본 도면이다.FIG. 3 is a view seen along line III-III of FIG. 2.

도 4는 도 1의 IV-IV 선상에서 본 도면이다.4 is a view taken along line IV-IV of FIG. 1.

도 5는 도 3 및 4에 도시된 기계의 회전 요소의 사시도이다.5 is a perspective view of the rotating element of the machine shown in FIGS. 3 and 4.

도 6은 도 5에 도시된 요소의 전개 사시도이다.6 is an exploded perspective view of the element shown in FIG. 5;

도 7은 도 3에 도시된 조립체가 부분 절개된 부분에 대한 정면 사시도이다.FIG. 7 is a front perspective view of a portion in which the assembly shown in FIG. 3 is partially cut away; FIG.

도 8은 도 3의 VIII-VIII 선 방향에서의 기계의 일부에 대한 사시도이다.8 is a perspective view of a part of the machine in the line VIII-VIII direction of FIG.

도 9는 원 A 내에서 도 4에 도시된 기계의 부분에 대한 확대도이다.9 is an enlarged view of a portion of the machine shown in FIG. 4 in circle A. FIG.

도 10은 도 4 및 도 5의 기계에 사용되는 구성요소들의 세트의 조립체를 개략적으로 나타내는 도면이다.10 is a schematic illustration of an assembly of a set of components for use in the machine of FIGS. 4 and 5.

도 11은 도 1의 XI-XI 선상에서 본 도면이다.FIG. 11 is a view seen along the line XI-XI of FIG. 1. FIG.

도 12는 도 1의 XII-XII 선상에서 본 평면도이다.12 is a plan view seen from the line XII-XII in FIG. 1.

도 13은 도 4 및 5에 도시된 기계의 구성요소의 번갈아 위치된 상태를 도시하는 도 12에 유사한 도면이다.FIG. 13 is a view similar to FIG. 12 showing an alternately positioned state of the components of the machine shown in FIGS. 4 and 5;

도 14는 도 1의 XIX-XIX 선상에서 본 도면이다.FIG. 14 is a view seen from the line XIX-XIX in FIG. 1. FIG.

도 15는 도 3의 XV-XV선 상에서의 단면도이다.FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV in FIG. 3.

도 16은 도 15의 XVI-XVI 선상의 도면이다.FIG. 16 is a view taken along line XVI-XVI in FIG. 15.

도 17은 도 1 내지 도 16에 도시된 구성요소들의 작동을 도시하는 유압 회로의 개략도이다.17 is a schematic diagram of a hydraulic circuit showing the operation of the components shown in FIGS. 1-16.

도 18은 도 10에 개략적으로 도시된 구성요소를 조립하는데 사용되는 공구를 통한 단면도이다.FIG. 18 is a cross sectional view through a tool used to assemble the components shown schematically in FIG. 10;

도 19는 도 18에 도시된 공구의 일부분에 대한 확대도이다.19 is an enlarged view of a portion of the tool shown in FIG. 18.

도 20은 도 10에 도시된 구성요소를 조립하는데 사용되는 추가적인 공구의 평면도이다.20 is a plan view of an additional tool used to assemble the components shown in FIG.

도 21은 기계의 선택적인 실시예의 도 4에 유사한 도면이다.21 is a view similar to FIG. 4 of an alternative embodiment of the machine.

도 22는 도 4의 실시예에 사용되는 포트 플레이트의 전면도이다.22 is a front view of the port plate used in the embodiment of FIG. 4.

도 23은 도 22의 포트 플레이트의 측면도이다.FIG. 23 is a side view of the port plate of FIG. 22.

도 24는 도 23의 포트 플레이트의 후면도이다.24 is a rear view of the port plate of FIG. 23.

도 25는 도 22의 XXV-XXV 선을 따라 본 단면도이다.FIG. 25 is a cross-sectional view taken along the line XXV-XXV of FIG. 22.

도 26은 도 22의 포트 플레이트를 가로질러 실린더의 후속적인 운동을 나타내는 도면이다.FIG. 26 shows the subsequent movement of the cylinder across the port plate of FIG. 22.

도 27은 포트 플레이트의 추가적인 실시예의 전개 사시도이다.27 is an exploded perspective view of a further embodiment of the port plate.

도 28은 도 27의 포트 플레이트의 후방 사시도이다.FIG. 28 is a rear perspective view of the port plate of FIG. 27.

도 29는 도 27의 포트 플레이트의 전면도이다.FIG. 29 is a front view of the port plate of FIG. 27.

도 30은 도 29의 XXX-XXX 선에서 본 단면도이다.30 is a cross-sectional view taken along the line XXX-XXX of FIG. 29.

도 31은 도 29의 XXXI-XXXI 선에서 본 단면도이다.FIG. 31 is a cross-sectional view taken along line XXXI-XXXI of FIG. 29.

도 32는 도 29의 XXXII-XXXII 선에서 본 단면도이다.32 is a cross-sectional view taken along the line XXXII-XXXII in FIG. 29.

도 33은 사판의 선택적인 실시예의 단부에서 본 도면이다.33 is a view from the end of an alternative embodiment of the swash plate.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 유압 기계(10)는 케이싱(14)으로부터 형성된 하우징(12), 단부 플레이트(16) 및 제어 하우징(18)을 포함한다. 상기 케이싱(14)은 개구(15) 주위의 평탄한 실링 표면(17)을 구비한 그 상부측상의 개구(15)를 구비한다. 상기 개구 하우징(18)은 상기 개구(15)를 가로질러 연장되는 하부표면(19)을 구비하며, 상기 케이싱(14)에 고정된다. 상기 제어 하우징(18), 단부 플레이트(16) 및 케이싱(14)은 기계(10)의 회전체 그룹(22)이 위치된 내측 캐비티(20)를 형성한다.1 to 4, the hydraulic machine 10 includes a housing 12 formed from a casing 14, an end plate 16 and a control housing 18. The casing 14 has an opening 15 on its upper side with a flat sealing surface 17 around the opening 15. The opening housing 18 has a lower surface 19 extending across the opening 15 and is fixed to the casing 14. The control housing 18, the end plate 16 and the casing 14 form an inner cavity 20 in which the rotor group 22 of the machine 10 is located.

도 3, 4, 5 및 6에 도시된 바와 같이, 상기 회전체 그룹(22)은 롤러 베어링 조립체(26)상의 케이싱에서 회전가능하게 지지되며 상기 밀봉 조립체(28)로 밀봉된다. 상기 구동 샤프트(24)의 일측 단부는 상기 케이싱으로부터 돌출되며, 구동 요소 또는 피동 요소(미도시), 즉 엔진, 전기 모터 또는 휠 조립체에 연결되는 키이(30) 형상의 구동 커플링을 포함한다. 상기 구동 샤프트(24)의 대향 단부는 상기 단부 플레이트(16)의 보어(36)에 위치된 롤러 베어링(34)에서 지지된다. 상기 샤프트(24)는 상기 하우징(12)의 길이방향 축(A-A)을 따라 자유롭게 회전한다.As shown in FIGS. 3, 4, 5 and 6, the rotor group 22 is rotatably supported in a casing on the roller bearing assembly 26 and sealed with the sealing assembly 28. One end of the drive shaft 24 protrudes from the casing and includes a drive coupling in the form of a key 30 that is connected to a drive or driven element (not shown), ie an engine, an electric motor or a wheel assembly. The opposite end of the drive shaft 24 is supported in a roller bearing 34 located in the bore 36 of the end plate 16. The shaft 24 freely rotates along the longitudinal axis A-A of the housing 12.

배럴(40: barrel)은 상기 샤프트(24)에 형성된 키이 웨이(44: key way)에 위치된 키이(42)에 의해 상기 샤프트(24)에 고정된다. 상기 배럴(40)은 상기 배럴(40)이 샤프트(24)상으로 슬라이드하게 하며 구동 샤프트(24)상에 형성된 쇼울더(48)에 대하여 접하게 하는 키이 웨이(46)를 구비한다. 상기 배럴(40)에는 상기 샤프트(24)의 축에 대하여 균일하게 이격되며 대향하여 배향된 단부면들(52, 54) 사이에서 연장되는 축방향 보어(50)의 세트가 제공된다. 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 각각의 보어(50)는 하기에서 자세히 설명되는 바와 같이 피스톤 조립체(58)를 위한 슬라이딩 베어링을 제공하도록 브론즈 슬리브(56)과 라이닝된다.A barrel 40 is secured to the shaft 24 by a key 42 located in a key way 44 formed in the shaft 24. The barrel 40 has a keyway 46 which causes the barrel 40 to slide onto the shaft 24 and against the shoulder 48 formed on the drive shaft 24. The barrel 40 is provided with a set of axial bores 50 extending between opposingly oriented end faces 52, 54 which are spaced uniformly about the axis of the shaft 24. As shown in detail in FIG. 9, each bore 50 is lined with a bronze sleeve 56 to provide a sliding bearing for the piston assembly 58 as described in detail below.

치형이 형성된 링(60)은 상기 단부면(52)에 인접한 배럴(40)의 외측 표면상에 고정된다. 상기 치형이 형성된 링(60)은 각각 사각형의 단면을 구비하며 배럴(40)상에서 수축 결합되는 균일하게 이격된 치형(62)의 세트를 구비한다. 상기 배럴(40)은 알루미늄으로 형성되고 치형이 형성된 상기 링(60)은 자성 소재로 형성된다. 상기 배럴(40)은 링(60)에 인접한 감소된 직경을 구비하여 치형(62)은 배럴(40)의 주변을 둘러싸는 표면으로부터 방사상으로 돌출된다.The toothed ring 60 is fixed on the outer surface of the barrel 40 adjacent the end face 52. The toothed ring 60 has a set of uniformly spaced teeth 62 each having a rectangular cross section and shrink-coupled on the barrel 40. The barrel 40 is formed of aluminum and the ring 60 in which the teeth are formed is formed of a magnetic material. The barrel 40 has a reduced diameter adjacent to the ring 60 so that the teeth 62 protrude radially from the surface surrounding the barrel 40.

포트 플레이트(64)는 단부면(54)에 인접하게 위치되며, 배럴(40)의 보어(50)에 대응하는 위치에 일련의 포트(66)를 구비한다. 상기 포트 플레이트(64)는 상기 배럴(40) 및 단부 플레이트(16) 사이에 배치되며 코일 스프링(68)과 원뿔형 와셔(70)에 의해 단부 플레이트(16)와 맞물리도록 바이어스된다. 상기 코일 스프링(68)은 배럴(40)의 방사상 외측부에 그리고 상기 단부 플레이트(16)와 맞물리는 플레이트(64)의 방사상 외측부를 바이어스하도록 인접한 보어들(50) 사이에 배치된다. 도 9에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 상기 원뿔형 와셔(70)는 상기 배럴(40)의 방사상 내측부에 위치되며 상기 단부 플레이트(16)에 대하여 내측부를 강제하도록 포트 플레이트(64)에 형성된 리세스(72)에 수용된 방사상 외측 모서리에 위치된다. 상기 포트 플레이트(64)는 상기 배럴(40)에 대하여 축방향으로 자유롭게 플로팅하게 된다.The port plate 64 is located adjacent the end face 54 and has a series of ports 66 at positions corresponding to the bores 50 of the barrel 40. The port plate 64 is disposed between the barrel 40 and the end plate 16 and biased to engage the end plate 16 by a coil spring 68 and a conical washer 70. The coil spring 68 is disposed between the adjacent bores 50 to bias the radially outer portion of the barrel 40 and the radially outer portion of the plate 64 that engages the end plate 16. As shown in more detail in FIG. 9, the conical washer 70 is located on the radially inner side of the barrel 40 and has a recess formed in the port plate 64 to force the inner side relative to the end plate 16. Located at the radially outer edge received at 72). The port plate 64 floats freely in the axial direction with respect to the barrel 40.

상기 보어(50)와 포트(65)사이에서 유체 전달을 제공하기 위하여, 환상형의 슬리브(74)는 각각의 보어(50) 내부에 위치되며 O-링(76)에 의해 밀봉된다. 상기 슬리브(74)의 대향 단부는 도 9에 도시된 바와 같이 포트(66)의 원형 리세스(67)에 수용되며 상기 슬리브(74)상에 제공된 쇼울더(68)에 의해 축방향으로 배치된다. 유체 밀봉(fluid tight seal)은 상기 배럴(40) 및 포트 플레이트(64) 사이에 제공된다. 상기 포트(66)는 보어(50)를 향하는 원형 단면으로부터 상기 단부 플레이트(16)에 형성된 도관(78, 79)과 함께 작동하는 아치형의 슬롯으로 부드럽게 변화하게 된다.In order to provide fluid transfer between the bore 50 and the port 65, an annular sleeve 74 is located inside each bore 50 and sealed by an O-ring 76. The opposite end of the sleeve 74 is accommodated in a circular recess 67 of the port 66 as shown in FIG. 9 and disposed axially by a shoulder 68 provided on the sleeve 74. A fluid tight seal is provided between the barrel 40 and the port plate 64. The port 66 changes smoothly from a circular cross section facing the bore 50 to an arcuate slot that works with the conduits 78, 79 formed in the end plate 16.

도 8에 가장 최적 도시된 바와 같이, 상기 단부 플레이트(16)는 보어(36)에 대하여 배치된 한 쌍의 키드니 포트(80, 82: kidney port)를 구비한다. 상기 키드니 포트(80, 82)는 각각의 압력 및 흡입 도관(78, 79)을 보어(50)에 유입되고 나가는 유체에 연결한다. 상기 단부 플레이트(16)는 상기 단부 플레이트(16)로부터 서있으며 상기 샤프트(24)의 축에 대하여 동심 밴드에 형성된 방사상의 그루브(86) 세트를 구비한 원형의 베어링면(84)을 구비한다. 상기 그루브(86)는 밀봉을 유지하면서 포트 플레이트(64)와 면(84) 사이에서 상대적인 회전을 촉진하도록 베어링 면(84)과 포트 플레이트(64) 사이에 유압 베어링을 제공한다.As shown most optimally in FIG. 8, the end plate 16 has a pair of Kidney ports 80, 82 arranged relative to the bore 36. The Kidney ports 80 and 82 connect respective pressure and suction conduits 78 and 79 to the fluid entering and exiting the bore 50. The end plate 16 has a circular bearing face 84 that stands from the end plate 16 and has a set of radial grooves 86 formed in a concentric band about the axis of the shaft 24. The groove 86 provides a hydraulic bearing between the bearing face 84 and the port plate 64 to promote relative rotation between the port plate 64 and the face 84 while maintaining the seal.

도 4 및 9를 참조하면, 각각의 피스톤 조립체(58)는 각각의 슬리브(56) 내에서 축방향으로 슬라이딩할 수 있으며, 볼 조인트(94)에 의해 연결된 관 형상 피스톤(90)과 슬리퍼(92)를 포함한다. 상기 피스톤(90)은 상기 슬리브(56) 내에서 부드럽게 슬라이딩하여 결합되는 직경으로 열처리되고 그라운드 되는 튜브로부터 형성된다. 도 10에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(90)의 일측 단부(96)의 외측 표면은 98로 표시되며 상기 단부(96)의 내측 벽상에 형성된 구형의 캐비티(100)와 같이 감소된다. 상기 캐비티(100)는 관통 보어(104)를 통하여 볼(102)을 수용하도록 크기가 설정된다. 상기 캐비티(100)는 상기 볼(102)의 반경보다 큰 축방향 깊이를 구비하여, 내측벽은 볼(102)의 중심선을 지나서 연장된다. 상기 볼(102)의 상기 보어(104)는 그 내측 단부에서 증가된 직경을 제공하도록 106으로 도시된 바와 같이 단차가 형성된다.4 and 9, each piston assembly 58 is axially slidable within each sleeve 56, with tubular piston 90 and slippers 92 connected by a ball joint 94. ). The piston 90 is formed from a tube that is heat treated and ground to a diameter that slides smoothly within the sleeve 56 and is joined. As shown in more detail in FIG. 10, the outer surface of one end 96 of the piston 90 is reduced to 98 and reduced like a spherical cavity 100 formed on the inner wall of the end 96. The cavity 100 is sized to receive the ball 102 through the through bore 104. The cavity 100 has an axial depth greater than the radius of the ball 102 such that the inner wall extends beyond the centerline of the ball 102. The bore 104 of the ball 102 is stepped as shown at 106 to provide an increased diameter at its inner end.

피스톤 조립체(58)를 형성하는 첫 단계 동안, 109로 도시된 바와 같이, 볼(102)은 피스톤(90)의 축방향에 일반적으로 정렬된 보어(104)를 구비한 캐비티(100) 내에 삽입된다. 상기 캐비티(100)에 볼(102)을 유지하도록, 상기 단부(96)에서의 피스톤(90)의 감소된 단부(98)는 도 10(b)의 볼(100)에 대하여 스웨이징된다.During the first step of forming the piston assembly 58, as shown at 109, the ball 102 is inserted into the cavity 100 with the bore 104 generally aligned in the axial direction of the piston 90. . To keep the ball 102 in the cavity 100, the reduced end 98 of the piston 90 at the end 96 is swaged relative to the ball 100 of FIG. 10 (b).

스템(110) 및 베이스(112)를 구비하는 슬리퍼(92)는 상기 보어(104 : 단계(c))에 삽입된다. 통로(114)는 피스톤(90)의 내측과 상기 베이스(112)에 형성된 리세스(116) 간의 연통을 위하여 상기 스템(110)을 통하여 형성된다. 상기 슬리 퍼(92)는 스웨이징에 의해 볼(102)에 고정되며, 상기 스템(110)의 단부는 단계(d)에 도시된 바와 같이, 단계(106)에 의해 고정된다.Slippers 92 with stem 110 and base 112 are inserted into the bore 104 (step (c)). A passage 114 is formed through the stem 110 for communication between the inside of the piston 90 and the recess 116 formed in the base 112. The slipper 92 is secured to the ball 102 by swaging and the end of the stem 110 is secured by step 106, as shown in step (d).

상기 슬리퍼를 상기 볼에 고정한 후에, 상기 볼(102)과 캐비티(100) 사이에 작은 간격을 제공하도록 중심선 상의 소재를 변위시키는 효과를 구비하는 도 10e의 화살표 F에 의해 표시된 바와 같이 볼의 중심선에 반경 방향 힘이 가해진다. 이러한 간격으로 인하여 볼 조인트(94)는 피스톤의 내측으로부터 효과적인 밀봉을 유지하면서 캐비티(100) 내에서 부드럽게 회전할 수 있게 된다.After securing the slipper to the ball, at the center line of the ball as indicated by arrow F of FIG. 10E having the effect of displacing the material on the center line to provide a small gap between the ball 102 and the cavity 100. Radial force is applied. This spacing allows the ball joint 94 to rotate smoothly in the cavity 100 while maintaining an effective seal from the inside of the piston.

도 10에 도시된 과정은 도 18, 19, 20에 도시된 바와 같은 공구 세트를 사용하여 편리하게 행해진다. 공구 세트(120)는 고정된 다이(122) 및 가동식 다이(124)를 구비한다. 상기 고정된 다이(122)는 베이스 플레이트(126)에 고정되며 피스톤(90)이 위치하게 되는 중심 핀(128)을 구비한다. 지지 슬리브(130)는 감소부(98)에 인접한 피스톤(90)의 상단부를 지지한다. 상기 핀(128)은 볼(102)의 보어(104)로 연장됨으로써 볼(102)을 정렬한다.The process shown in FIG. 10 is conveniently performed using a tool set as shown in FIGS. 18, 19, and 20. Tool set 120 has a fixed die 122 and a movable die 124. The fixed die 122 is secured to the base plate 126 and has a center pin 128 on which the piston 90 is located. The support sleeve 130 supports the upper end of the piston 90 adjacent the reduction 98. The pin 128 extends into the bore 104 of the ball 102 to align the ball 102.

가동식 다이(124)는 상기 단부(96)를 연결하고 볼(102)에 대하여 그것을 형성하도록 크기가 정해진 부분 구형 리세스(132)로 형성된다. 상기 가동식 다이는 공구 세트(120)가 장착되는 프레스의 작동을 통하여 볼(102)과 맞물리도록 진행하게 된다.The movable die 124 is formed with a partial spherical recess 132 sized to connect the end 96 and form it with respect to the ball 102. The movable die is brought into engagement with the ball 102 through the operation of a press on which the tool set 120 is mounted.

성형이 끝난후에, 상기 피스톤 조립체(58)는 도 20에 도시된 바와 같이 3 디스크 다이(134)에 삽입된다. 상기 3 디스크 다이는 한 쌍의 피동 롤러(135)와, 상기 외측 표면(98)과 점접촉하는 피스톤 조립체(58)의 단부(96)의 원주 주변에 배치된 아이들 롤러(136)를 구비한다. 상기 아이들 롤러(136)는 상기 롤러(136)에 일정한 힘을 가하는 유압 실린더(137)에 의해 반경 방향 경로를 따라 움직일 수 있다. 볼(102)의 중심선을 둘러싸는 소재는 캐비티 내부의 볼의 자유이동을 제공하도록 충분히 변위될 때까지 롤러의 진행이 유동 제어 밸브(138)에 의해 제어된다.After molding is finished, the piston assembly 58 is inserted into the three disc die 134 as shown in FIG. The three disk die has a pair of driven rollers 135 and idle rollers 136 disposed about the circumference of the end 96 of the piston assembly 58 in point contact with the outer surface 98. The idle roller 136 may be moved along a radial path by a hydraulic cylinder 137 exerting a constant force on the roller 136. The movement of the roller is controlled by the flow control valve 138 until the material surrounding the centerline of the ball 102 is sufficiently displaced to provide free movement of the ball inside the cavity.

도 4, 5, 6을 참조하면, 상기 슬리퍼(92)의 베이스(112)는 상기 하우징(14) 내에서 지지되는 사판 조립체(140)를 연결한다. 상기 사판 조립체(140)는 일반적으로 평탄한 전방면(144)과 아치형 후방면(146)을 구비하는 세미 원통형 사판(142)를 포함한다. 평탄한 전방면(144)는 상기 슬리퍼(92)가 구비하는 래핑된 플레이트(150)를 수용하는 리세스(148)를 구비한다. 상기 슬리퍼(92)는 피스톤 조립체(58)가 돌출되는 홀(154)을 구비하는 리테이너(152)에 의해 플레이트(150)에 대하여 지지된다. 상기 구멍(154)은 상기 슬리퍼(92)의 베이스(112)의 외측 주변부를 연결하도록 크기가 정해지며 플레이트(150)에 대한 축방향 이동을 금지한다. 상기 리테이너(152)는 상기 가판(142)의 전방면(144)에 고정되는 한 쌍의 C 형상의 클램프(156)에 의해 축방향으로 배치된다. 상기 베이스(112)는 배럴이 구동 샤프트(24)에 의해 회전할 때 플레이트(150)의 래핑된 표면에 대하여 지탱된다.4, 5, and 6, the base 112 of the slipper 92 connects the swash plate assembly 140 supported in the housing 14. The swash plate assembly 140 generally includes a semi-cylindrical swash plate 142 having a flat front face 144 and an arcuate back surface 146. The flat front face 144 has a recess 148 for receiving the wrapped plate 150 of the slipper 92. The slipper 92 is supported against the plate 150 by a retainer 152 having a hole 154 through which the piston assembly 58 protrudes. The hole 154 is sized to connect the outer periphery of the base 112 of the slipper 92 and inhibits axial movement relative to the plate 150. The retainer 152 is disposed in the axial direction by a pair of C-shaped clamps 156 fixed to the front surface 144 of the substrate 142. The base 112 bears against the wrapped surface of the plate 150 as the barrel rotates by the drive shaft 24.

상기 사판(142)의 후방면(146)은 상기 단부 플레이트(16)에 대향하는 케이싱(14)의 상보적으로 만곡된 표면(158) 상에서 지지된다. 상기 후방면(146)은 상기 표면(146) 및 표면(158) 사이에서 마찰을 감소시키도록 폴리머로 코팅된다. 적절한 폴리머 코팅은 코벨이라는 상표명으로 로옴 & 하스로부터 구입할 수 있는 것과 같은 유형 11 폴리아미드 수지로부터 형성된 나일론 코팅이다. 작동 환경에 따 라 다른 등급이 사용될 수 있지만 A 70 000 시리즈가 적절하다. 상기 면(146) 상에 증착한 후에, 상기 코팅은 약 0.040 인치의 균일한 두께로 그라운드 된다. 선택적으로, 면(146)을 경화하고 테플론(TM) 코팅을 가하는 것이 바람직한 것으로 알려졌다.The rear face 146 of the swash plate 142 is supported on the complementary curved surface 158 of the casing 14 opposite the end plate 16. The back surface 146 is coated with a polymer to reduce friction between the surface 146 and the surface 158. Suitable polymer coatings are nylon coatings formed from type 11 polyamide resins such as those available from ROHM & HAAS under the tradename Kovel. Different grades may be used depending on the operating environment, but the A 70 000 series is appropriate. After depositing on the face 146, the coating is ground to a uniform thickness of about 0.040 inch. Optionally, it has been found desirable to cure cotton 146 and apply a Teflon (TM) coating.

도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 그루브(160, 162)는 각각 후방면(146)에 형성되며, 한 쌍의 폐쇄된 캐비티를 제공하는 면(146)의 선형 모서리 이전에서 종단된다. 상기 그루브(160, 162)는 상기 단부 플레이트(16)에 형성된 키드니 포트(80, 82)와 일반적으로 정렬되며, 압력 도관에 정렬되는 그룹(160)의 폭은 흡입 도관에 정렬된 그루브(162)의 폭보다 크다는 점에 주목할 수 있다. 상기 케이싱(14)에 형성된 각각의 내측 통로(164, 166)를 통하여 그루브(160, 162)에 유체가 공급된다. 상기 통로를 통과하는 유동은 그루브(160, 162)로 일정한 유체 유동을 제공하는 한 쌍의 압력 보상 유동 제어 밸브(168)에 의해 제어된다. 상기 그루브(160, 162)는 상기 사판(142)의 회전 운동을 촉진하도록 표면(158)에 대하여 후방면(146)에 대하여 유체 베어링을 제공한다.As shown in FIG. 7, a pair of grooves 160, 162 are respectively formed in the rear face 146 and terminate before the linear edges of the face 146 providing a pair of closed cavities. The grooves 160, 162 are generally aligned with the Kidney ports 80, 82 formed in the end plate 16, and the width of the group 160 aligned with the pressure conduits is the groove 162 aligned with the suction conduits. Note that it is larger than the width of). Fluid is supplied to the grooves 160, 162 through respective inner passages 164, 166 formed in the casing 14. The flow through the passage is controlled by a pair of pressure compensated flow control valves 168 that provide a constant fluid flow to the grooves 160, 162. The grooves 160, 162 provide a fluid bearing with respect to the rear face 146 with respect to the surface 158 to facilitate the rotational movement of the swash plate 142.

회전 축에 대하여 상기 사판(142)을 조절하는 것은 상기 케이싱(14)에 각각 위치된 한 쌍의 액튜에이터(170, 172)에 의해 제어된다. 도 5 및 도 11에 명확하게 도시된 바와 같이, 각각의 액튜에이터(170, 172)는 피스톤(176)이 슬라이딩하는 실린더(174)를 구비한다. 각각의 실린더(174)는 상기 케이싱(14)에 형성되며 상기 단부 플레이트(16)으로부터 상기 캐비티(20)로 연장되는 보어(178) 내에 수용된다. 상기 실린더(174)는 상기 케이싱(14)에 실린더를 고정하도록 한 쌍의 상기 보 어(192)상의 내측 쓰레드와 맞물리는 외측 쓰레드(180)를 구비한다. 상기 단부 플레이트(16)(도 8)는 상기 피스톤(176)의 단부 위에서 결합되는 한 쌍의 리세스(192)를 구비한다. 상기 케이싱(14)에 위치된 자가 탑재 액튜에이터(170, 172)는 상기 액튜에이터(170)에 의해 발생된 축방향 부하가 상기 하우징(12)의 일체성을 유지하도록 상기 단부 플레이트(16) 및 케이싱(14) 사이의 조인트를 가로지르는 것보다 케이싱(14)상에 배치되는 것을 보장한다. 조립시에 실린더(174)의 변형을 피하기 위하여, 상기 쓰레드(180)를 운반하는 단부 캡(174b)와 쇼울더에 의해 보어(178)에 위치되는 2개의 요소인 소위 본체(174a)로서 실린더(174)를 형성하는 것이 바람직하다. 상기 캡(174b)은 상기 보어(178)에서 그것을 지지하는 본체(174a)의 단부에 대하여 지탱된다.The adjustment of the swash plate 142 with respect to the axis of rotation is controlled by a pair of actuators 170, 172 located respectively in the casing 14. As clearly shown in FIGS. 5 and 11, each actuator 170, 172 has a cylinder 174 on which the piston 176 slides. Each cylinder 174 is received in a bore 178 that is formed in the casing 14 and extends from the end plate 16 to the cavity 20. The cylinder 174 has an outer thread 180 that engages a pair of inner threads on the bore 192 to secure the cylinder to the casing 14. The end plate 16 (FIG. 8) has a pair of recesses 192 engaged over an end of the piston 176. The self-mounting actuators 170, 172 located in the casing 14 are provided with the end plate 16 and the casing so that the axial load generated by the actuator 170 maintains the integrity of the housing 12. 14) to ensure placement on the casing 14 rather than across the joint between. In order to avoid deformation of the cylinder 174 during assembly, the cylinder 174 as an end cap 174b carrying the thread 180 and the so-called body 174a, which is the two elements positioned in the bore 178 by the shoulder. Is preferably formed. The cap 174b bears against the end of the body 174a supporting it in the bore 178.

상기 실린더(174)에는 상기 실린더(174)로 유동하고 그리고 실린더로부터 유동하도록 하우징(14)의 내측 통로(183: 도 12)를 통하여 유체 공급이 허용되게 하는 크로스 드릴링(182)이 제공된다. 스프링(184)은 그것이 상기 사판 조립체(140)와 외측으로 맞물리게 바이어스하도록 상기 실린더(174) 및 피스톤(176) 사이에서 작용한다. 상기 스프링(184)은 다른 것보다 큰 축방향 힘을 구비하여 상기 사판은 상기 액튜에이터(170, 172)의 유체의 부존재시에 최대 행정 위치로 바이어스되는 것이 바람직하다.The cylinder 174 is provided with cross drilling 182 to allow fluid supply through the inner passage 183 (FIG. 12) of the housing 14 to flow into and out of the cylinder 174. The spring 184 acts between the cylinder 174 and the piston 176 such that it biases outwardly with the swash plate assembly 140. The spring 184 preferably has a greater axial force than the other so that the swash plate is biased to the maximum stroke position in the absence of fluid in the actuators 170 and 172.

상기 액튜에이터(170, 172)는 상기 배럴(40)위에서 외측으로 돌출되는 사판(142)의 말발굽 연장부(186)에 대하여 지탱된다. 상기 연장부(186)는 원통형 핀(190)이 위치되는 대향 단부에서 한 쌍의 원통형 캐비티(188)를 구비한다. 상기 캐비티(188)는 핀(190)의 외측면이 사판의 회전축을 통하여 통과하는 라인에 접선 방향이 되도록 위치된다. 상기 피스톤(176)의 단부면은 상기 사판의 위치를 제어하도록 핀(190)의 외측표면에 맞물린다.The actuators 170, 172 bear against the horseshoe extensions 186 of the swash plate 142 protruding outwards from the barrel 40. The extension 186 has a pair of cylindrical cavities 188 at opposite ends where the cylindrical pin 190 is located. The cavity 188 is positioned so that the outer surface of the pin 190 is tangential to the line passing through the rotation axis of the swash plate. The end face of the piston 176 engages the outer surface of the pin 190 to control the position of the swash plate.

도 13에 도시된 바와 같이, 상기 액튜에이터(170) 중 하나의 피스톤(176)의 연장부는 상기 케이싱(14)의 사판 조립체(140)의 회전을 야기하게 될 것이며, 상기 액튜에이터(170, 172) 중 다른 것의 대응하는 수축을 야기할 것이다. 상기 조립체(140)는 만곡된 표면(158) 상으로 슬라이딩하게 되며, 조립체(140)가 회전하면, 핀(190)은 상기 피스톤(170)의 단부면에 접촉한 상태가 유지된다. 상기 사판 조립체의 공통 직경상의 상기 핀(190)의 위치는 슬라이딩보다는 롤링 운동이 조절시에 마찰을 감소하도록 상기 피스톤의 단부면을 가로질러 제공된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 액튜에이터(170, 172)는 그 운동 범위 위에 만들어지는 롤링 접촉부를 구비하여 중립 또는 어떠한 행정도 없는 위치의 양 측면상에서 전체 회전 범위를 제공하도록 배치된다.As shown in FIG. 13, an extension of the piston 176 of one of the actuators 170 will cause rotation of the swash plate assembly 140 of the casing 14, among the actuators 170, 172. Will cause a corresponding shrinkage of the others. The assembly 140 slides onto the curved surface 158, and as the assembly 140 rotates, the pin 190 remains in contact with the end face of the piston 170. The location of the pin 190 on the common diameter of the swash plate assembly is provided across the end face of the piston such that the rolling motion, rather than sliding, reduces friction when adjusted. As shown in FIG. 13, the actuators 170, 172 are arranged to provide a full range of rotation on both sides of a neutral or no stroke position with rolling contacts made over their range of motion.

상기 액튜에이터(170, 172)로의 유동은 상기 제어 하우징(18)이 위치된 도 14의 제어 밸브(200)에 의해 제어된다. 상기 제어 밸브(200)는 작동되는 솔레노이드이며, 상기 스풀은 상기 밸브를 통하여 어떠한 유동도 허용되지 않는 중앙의 위치를 구비한다. 상기 스풀은 상기 액튜에이터 중 하나에 압력을 가하도록 중앙의 위치 중 양측으로 이동되며 다른 액튜에이터를 드레인에 연결한다. 상기 제어 하우징(18)은 도 3, 15, 16에 보다 자세하게 도시되며, 베이스(192)로부터 연장되는 주변 스커트(191)를 구비한다. 한 쌍의 보어(193, 194)는 각각의 제어 밸브(200) 와 어큐물레이터(220)를 수용하도록 베이스(192)를 통하여 연장된다. 상기 유체는 내측 공급 갤러리(195)에 의해 상기 보어(193, 194)로 공급되며, 드레인 갤러리(196)는 케이싱(12)의 캐비티(20)와 보어(193) 사이에서 연결된다. 상기 내측 갤러리(197, 198)는 액튜에이터(170, 172)에 연결된 내측 통로(183)와 보어(193) 사이에서 연통하게 된다. 상기 밸브(200)는 하기에서 설명되는 바와 같이, 내측 공급 갤러리(196)으로부터 액튜에이터와 드레인으로 유동을 제어하게 된다.Flow to the actuators 170, 172 is controlled by the control valve 200 of FIG. 14 in which the control housing 18 is located. The control valve 200 is an actuated solenoid and the spool has a central position where no flow is allowed through the valve. The spool is moved to either side of the center position to apply pressure to one of the actuators and connects the other actuator to the drain. The control housing 18 is shown in more detail in FIGS. 3, 15, and 16 and has a peripheral skirt 191 extending from the base 192. The pair of bores 193, 194 extend through the base 192 to receive the respective control valve 200 and accumulator 220. The fluid is supplied to the bores 193 and 194 by an inner supply gallery 195, and the drain gallery 196 is connected between the cavity 20 and the bore 193 of the casing 12. The inner galleries 197 and 198 are in communication with the bore 193 and the inner passage 183 connected to the actuators 170 and 172. The valve 200 will control the flow from the inner feed gallery 196 to the actuator and drain, as described below.

상기 제어 밸브(200)에 의해 제어되는 유체 유동은 상기 압력 도관(78)으로부터 획득되며, 상기 제어 밸브(200)에 인접한 제어 하우징(18)의 보어(194)에 위치된 어큐물레이터(220)를 통하여 공급된다. 도 14에 도시된, 상기 어큐물레이터는 실린더(224) 내에서 슬라이딩될 수 있으며 최소 체적으로 스프링(226)에 의해 바이어스되는 피스톤(222)을 포함한다. 상기 피스톤(222)은 밀봉부(223)를 구비하며 상기 실린더(224) 내에서 피스톤(222)의 변위를 제한하는 정지부(228)를 운반한다. 상기 피스톤(222)은 상기 밀봉부(223)의 삽입을 촉진하도록 2개의 부재로 형성된다. 상기 스프링(226)과 결합된 정지부(228)는 상기 어큐물레이터(220)에 대한 최대 저장 압력을 효과적으로 발생시킨다. 상기 공급 갤러리(195)는 실린더(224)의 내측으로 브랜치 도관(227)을 통하여 연장되며 상기 하우징(14)의 내측 보어(232)에 위치된 체크 밸브(230)를 통하여 압력 도관(78)에 연결된다. 상기 체크 밸브(230)는 상기 어큐물레이터(220)의 압력 유체가 도관(78)으로 공급되는 압력이 진동할 때 유지되는 것을 보장하며, 상기 제어 유체가 상기 밸브(200)에 가용될 수 있는 것을 보장한다. 상기 공급 갤러리(195)는 상기 베어링(160, 162)으로 일정한 유체 유동을 보장하도록 압력 보상된 유체 제어 밸브(168)에 연결된다.Fluid flow controlled by the control valve 200 is obtained from the pressure conduit 78 and accumulator 220 located in the bore 194 of the control housing 18 adjacent the control valve 200. It is supplied through. The accumulator, shown in FIG. 14, includes a piston 222 that can slide in the cylinder 224 and is biased by the spring 226 to a minimum volume. The piston 222 has a seal 223 and carries a stop 228 that limits the displacement of the piston 222 within the cylinder 224. The piston 222 is formed of two members to facilitate the insertion of the seal 223. The stop 228 coupled with the spring 226 effectively generates a maximum storage pressure for the accumulator 220. The feed gallery 195 extends through the branch conduit 227 into the cylinder 224 and through the check valve 230 located in the inner bore 232 of the housing 14 to the pressure conduit 78. Connected. The check valve 230 ensures that the pressure fluid of the accumulator 220 is maintained when the pressure supplied to the conduit 78 vibrates, and the control fluid may be available to the valve 200. To ensure that. The feed gallery 195 is connected to a pressure compensated fluid control valve 168 to ensure constant fluid flow to the bearings 160, 162.

상기 밸브(200)로 제어 신호를 제공하도록, 블럭(202)은 말발굽 형상 연장부(186)내에서 사판(142)에 고정되며 평탄한 표면(204)를 나타낸다. 피스톤 센서(206)는 사판 조립체(140)의 배치의 신호 표시를 제공하도록 사판 조립체(140)의 회전축에 편심적으로 평탄한 표면(204)를 연결한다. 상기 피스톤 센서(206)는 상기 제어 하우징(18)으로부터 하측으로 연장되는 센싱 블록(210) 내에서 슬라이딩될 수 있는 핀(208)을 포함한다. 상기 핀(208)은 비-자성(non-magnetic)을 띠도록 스테인레스강으로 형성되며 그 내측 단부에서 삽입된 자석(212)을 구비한다. 상기 센싱 블록(210)은 캐비티(20)로부터 제어 하우징(18)으로 오일의 이동을 방지하도록 밀봉되는 수직 보어(215)에서 홀 효과 센서(214: Hall effect sensor)를 수용한다. 상기 센서(214)는 상기 블록(210) 내에서 축방향으로 핀(208)이 이동할 때 다양한 신호를 제공한다. 따라서, 상기 홀 효과 센서는 사판이 액튜에이터(170, 172)에 의해 회전할 때 변화하는 위치신호를 제공하게 된다.To provide a control signal to the valve 200, the block 202 is secured to the swash plate 142 within the horseshoe-shaped extension 186 and represents a flat surface 204. The piston sensor 206 connects the eccentrically flat surface 204 to the axis of rotation of the swash plate assembly 140 to provide a signal indication of the placement of the swash plate assembly 140. The piston sensor 206 includes a pin 208 that can slide in the sensing block 210 extending downward from the control housing 18. The pin 208 is formed of stainless steel so as to be non-magnetic and has a magnet 212 inserted at its inner end. The sensing block 210 houses a Hall effect sensor 214 in a vertical bore 215 that is sealed to prevent oil from moving from the cavity 20 to the control housing 18. The sensor 214 provides various signals as the pin 208 moves axially within the block 210. Accordingly, the Hall effect sensor provides a position signal that changes when the swash plate rotates by the actuators 170 and 172.

상기 센싱 블록(210)은 치형이 형성된 링(60)에 인접하게 위치된 노즈부(219)로 블록(210)을 통하여 연장되는 보어(217)에 위치된 추가적인 홀 효과 센서(216)를 운반한다. 상기 센서(216)는 상기 보어(217)에서 밀봉되며, 그것을 치형(62)이 통과할 때 진동하는 신호를 제공하여, 그 신호의 주파수는 배럴(22)의 회전 속도를 나타낸다. 홀 효과 센서(214, 216)로부터 얻어지는 제어 신호는 상기 제어 하우징(18)내에 위치되는 제어 회로 보드(218)로 공급된다. 수동 제어, 기계에서의 유체 온도를 나타내는 온도 신호압력 도관(78)에서의 압력 온도를 나타내는 압력 신호로부터의 신호 세트와 같은 입력 신호들은 상기 도관(78, 80)에 인접하게 또는 이에 위치된 트랜스듀서로부터 얻어진다. 상기 입력 신호는 압력, 온도 및 이에 공급되는 유동 신호와 같은 하나 이상의 세트를 사용하는 제어 알고리즘을 실행시키는 제어 회로 보드(218)에 공급된다. 수신된 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 제어 회로 보드(216)로부터의 출력은 상기 액튜에이터(171, 172)로 또는 그로부터 유동을 제어하도록 작동되는 제어 밸브(200)에 제공된다.The sensing block 210 carries an additional Hall effect sensor 216 located in the bore 217 extending through the block 210 to the nose portion 219 located adjacent to the toothed ring 60. . The sensor 216 is sealed in the bore 217 and provides a signal that vibrates as the tooth 62 passes, such that the frequency of the signal represents the rotational speed of the barrel 22. Control signals obtained from the Hall effect sensors 214 and 216 are supplied to the control circuit board 218 located in the control housing 18. Input signals, such as a signal set from a manual control, a temperature signal representing a fluid temperature in a machine, a pressure signal representing a pressure temperature in a pressure conduit 78, transducers located adjacent to or located in the conduits 78, 80 Is obtained from. The input signal is supplied to a control circuit board 218 that executes a control algorithm using one or more sets, such as pressure, temperature and flow signals supplied thereto. In response to the received control signal, an output from the control circuit board 216 is provided to a control valve 200 that is operated to control flow to or from the actuators 171 and 172.

상기 기계(10)의 작동이 설명된다. 설명을 위하여, 상기 기계는 전기 모터 또는 내연기관과 같은 원동기에 의해 구동되는 샤프트(24)를 구비한 펌프로서 기능하는 것으로 가정된다. 우선, 스프링을 바이어스하는 것은 최대 행정의 위치로 사판(140)을 이동시키며 상기 액튜에이터(220)에서의 유체는 상기 유동 제어 밸브(168)를 통하여 배출된다. 상기 샤프트(24) 및 배럴(40)이 회전은 상기 슬리퍼(92)가 압력 포트(78)로 유체를 배출하도록 래핑 플레이트(150)를 가로질러 이동할 때 상기 피스톤(58)의 전체 행정 왕복동 운동을 야기한다. 상기 유체는 상기 제어밸브(200)로 유체를 제공하도록 체크 밸브(230)를 통하여 공급 갤러리(195)로 운반되며 상기 어큐물레이터를 차징하게 된다.The operation of the machine 10 is described. For the sake of explanation, it is assumed that the machine functions as a pump with a shaft 24 driven by a prime mover such as an electric motor or an internal combustion engine. First, biasing the spring moves the swash plate 140 to the position of the maximum stroke and fluid at the actuator 220 is discharged through the flow control valve 168. Rotation of the shaft 24 and barrel 40 causes a full stroke reciprocating motion of the piston 58 as the slipper 92 moves across the lapping plate 150 to discharge the fluid to the pressure port 78. Cause. The fluid is conveyed to supply gallery 195 through check valve 230 to charge the accumulator to provide fluid to control valve 200.

초기 조건에서, 상기 제어부는 상기 사판 조립체(140)를 중립 또는 비유동 위치로 이동시키도록 설정된다. 따라서, 유체가 상기 제어 밸브(200)에 공급되면, 상기 엑튜에이터(170)는 중립 위치로 상기 사판(140)을 이동시키도록 배향된다. 사판이 중립 위치를 향하여 이동하면, 위치 센서(206)이 핀(208)은 보드(218)에 제공된 위치 신호의 움직임을 따르면 이를 조절하게 된다. 중립 위치가 되면, 상기 액튜에이터(170)로의 유동은 상기 밸브(200)에 의해 종료된다. 이러한 위치에서, 상기 배럴(22)은 회전하지만 상기 피스톤 조립체(58)는 상기 배럴 내에서 왕복동 운동하지 않게 된다. 상기 어큐물레이터(220)는 상기 갤러리(195)를 통하여 상기 유동 제어 밸브(168)로 그리고 상기 제어 밸브(200)로 공급을 유지하도록 차징된다.In an initial condition, the control unit is set to move the swash plate assembly 140 to a neutral or non-flowing position. Thus, when fluid is supplied to the control valve 200, the actuator 170 is oriented to move the swash plate 140 to a neutral position. When the swash plate moves toward the neutral position, the position sensor 206 adjusts this according to the movement of the position signal provided to the board 218 by the pin 208. Once in the neutral position, flow to the actuator 170 is terminated by the valve 200. In this position, the barrel 22 rotates but the piston assembly 58 does not reciprocate in the barrel. The accumulator 220 is charged to maintain a supply through the gallery 195 to the flow control valve 168 and to the control valve 200.

초기화 후에, 상기 회로 보드(218)는 유체가 압력 포트(78)로 공급되는 위치로 상기 사판 조립체(140)의 운동을 나타내는 신호를 수신한다. 상기 신호는 수동 작동자와 같은 세트 신호로부터 발생되거나 압력 센싱 신호로부터 발생되며 상기 밸브(200)에 공급되는 제어 신호를 발생시키게 된다. 상기 밸브(200)는 상기 액튜에이터(170)로 유체를 공급하는 위치로 이동하게 되며, 유체가 상기 액튜에이터(172)로부터 웅덩이(sump)으로 이동하는 것을 허용한다. 상기 액튜에이터(170)로의 유체 공급은 피스톤(176)이 상기 핀(190)에 대하여 연장되며 지탱되게 한다. 상기 피스톤(176)에 가해진 내측 압력으로 인하여 상기 표면(158)을 가로질러 슬라이딩하는 표면(146)을 구비한 사판 조립체(140)가 회전하게 된다. 압력이 압력 포트(78)로 이동하게 되는 그러한 시간까지, 압축된 유체는 상기 제어 밸브를 통하여 상기 어큐물레이터(220)로부터 회전을 유도하도록 상기 액튜에이터(170)의 내부로 공급된다. 상기 사판 조립체가 그 축에 대하여 회전하면, 상기 슬리퍼(92)는 상기 래핑된 플레이트(150)에 대하여 유지되며 상기 피스톤(90)의 행정은 증가하게 된다. 따라서, 유체는 배럴로부터 외측으로 이동할 때 상기 키드니 포트(82)를 지나서 흡입 포트(69)를 통하여 피스톤으로 견인된다. 연속적인 회전은 상기 피스톤을 상기 압력 포트(78)와 정렬시키도록 이동시키며, 상기 피스톤(90)이 배럴로 이동할 때 상기 실린더로부터 유체를 배출하게 된다. 상기 포트(78)에 공급된 압력은 상기 어큐물레이터(220)를 보충하도록 상기 내측 공급 갤러리(195)로 운반된다.After initialization, the circuit board 218 receives a signal indicative of the movement of the swash plate assembly 140 to a position where fluid is supplied to the pressure port 78. The signal is generated from a set signal such as a manual operator or from a pressure sensing signal to generate a control signal supplied to the valve 200. The valve 200 moves to a position for supplying fluid to the actuator 170, allowing fluid to move from the actuator 172 to a sump. Fluid supply to the actuator 170 causes the piston 176 to extend and be retained relative to the pin 190. The internal pressure exerted on the piston 176 causes the swash plate assembly 140 to rotate with the surface 146 sliding across the surface 158. Until such time as pressure moves to the pressure port 78, compressed fluid is supplied into the actuator 170 through the control valve to induce rotation from the accumulator 220. As the swash plate assembly rotates about its axis, the slipper 92 is held relative to the wrapped plate 150 and the stroke of the piston 90 increases. Thus, the fluid is pulled into the piston through the suction port 69 past the Kidney port 82 as it moves out of the barrel. Continuous rotation moves the piston to align with the pressure port 78, and discharges fluid from the cylinder when the piston 90 moves to the barrel. Pressure supplied to the port 78 is conveyed to the inner feed gallery 195 to replenish the accumulator 220.

상기 사판이 회전할 때, 상기 핀(208)은 평탄한 표면(204)의 이동을 따르게 되며, 상기 배럴 조립체(22)의 캐패시티의 피드백 신호치를 제공하게 된다. 상기 치형이 형성된 링(60)으로부터의 신호는 회전에 대한 피드백 신호를 제공하여, 상기 핀(208)으로부터의 신호와 상기 링(60)으로부터의 신호의 결합이 상기 펌프로부터 유동율을 계산하는데 사용된다. 만약 세트 신호가 유동 제어 신호라면, 상기 속도 및 위치의 결합은 상기 세트 신호를 오프셋하는데 사용되며 필요한 유동이 일단 얻어지면 중립 위치로 밸브(200)를 복귀시킨다. 간단하게, 상기 세트 신호가 압력 신호를 나타낸다면, 포트(78)에서의 압력은 모니터링되며 상기 세트 압력에 따른 중립에 대하여 복귀된 밸브가 얻어진다.As the swash plate rotates, the pin 208 will follow the movement of the flat surface 204 and provide a feedback signal value of the capacity of the barrel assembly 22. The signal from the toothed ring 60 provides a feedback signal for rotation, such that a combination of the signal from the pin 208 and the signal from the ring 60 is used to calculate the flow rate from the pump. . If the set signal is a flow control signal, the combination of speed and position is used to offset the set signal and returns the valve 200 to the neutral position once the required flow is obtained. In short, if the set signal represents a pressure signal, the pressure at port 78 is monitored and a valve is returned that is neutral relative to the set pressure.

상기 시판(142)이 조절되면, 상기 사판의 후방면(146)상의 그루브(160, 162)로의 유체 유동은 상기 제어 밸브(168)의 유동에 의해 제어되어, 상기 사판에 대한 일정한 지지가 이루어지게 된다. 유사하게, 상기 포트 플레이트(64)는 상기 배럴 조립체(40)로 그리고 그로부터의 유동 통로에 대한 유체 밀봉을 유지하도록 상기 스프링(68, 70)이 작동에 의해 상기 단부면에 대하여 유지된다.When the market 142 is adjusted, the fluid flow to the grooves 160 and 162 on the rear surface 146 of the swash plate is controlled by the flow of the control valve 168, so that a constant support for the swash plate is achieved. do. Similarly, the port plate 64 is retained against the end face by actuation of the springs 68, 70 to maintain a fluid seal for the flow passages to and from the barrel assembly 40.

압력 유체가 포트(78)로 운반되는 위치로 사판을 이동하는 것은 상기 어큐물레이터(220)를 다시 차징하게 되며 상기 액튜에이터(170, 172)와 그루브(160, 162)로 유동을 공급하게 된다. 사판(140)이 중립 위치로 복귀하게 되면, 상기 어큐물 레이터(220)에서의 압축된 유동은 제어 기능을 제공하고 상기 사판(142)의 밸런스를 유지하기에 충분하다.Moving the swash plate to the position where the pressure fluid is carried to the port 78 recharges the accumulator 220 and supplies flow to the actuators 170, 172 and the grooves 160, 162. When the swash plate 140 returns to the neutral position, the compressed flow in the accumulator 220 is sufficient to provide a control function and to balance the swash plate 142.

상기 사판(142)을 조절하는 동안, 상기 피스톤(176)의 단부면을 가로질러 상기 핀(190)의 회전 운동은 추가적으로 상기 사판(140)에 가해지는 마찰력을 최소화하게 하며 가해져야하는 제어력을 감소시키게 된다.While adjusting the swash plate 142, the rotational movement of the pin 190 across the end face of the piston 176 further minimizes the frictional force applied to the swash plate 140 and reduces the control force that must be applied. Let's go.

상기 슬리퍼의 일부로서 볼 조인트(94)를 제공함으로써, 상기 슬리퍼상에 가해진 힘은 최소화되며 증가된 가용가능한 조절된 각은 가용가능한 종속 비율의 범위를 증진시킨다.By providing the ball joint 94 as part of the slipper, the force exerted on the slipper is minimized and the increased available adjustable angle enhances the range of available dependent ratios.

상기 사판(140)의 모든 운동은 상기 핀(208)에 의해 추종되며, 상기 회전 속도의 변화는 제어 파라미터의 조절을 제공하도록 제어 보드(218)를 허용하는 픽업(216)에 의해 센싱된다. 제어 기능이 회전요소로부터 분리된 하우징(18)에 위치되어, 상기 제어 보드(218) 및 관련 전자 회로는 그 작동에 반대로 효과를 주는 유압 유체를 받지 않게 된다.All movement of the swash plate 140 is followed by the pin 208, and the change in rotational speed is sensed by the pickup 216 which allows the control board 218 to provide adjustment of the control parameters. A control function is located in the housing 18 that is separate from the rotating element such that the control board 218 and the associated electronic circuits are not subjected to hydraulic fluid, which adversely affects their operation.

상기 샤프트(24)상에서 키이(42)를 제공함으로써, 상기 샤프트와 배럴 사이에서 상대적인 회전이 방지되며, 따라서 진동을 감소시키며, 그렇지 않으면 일반적인 스플라인된 연결부에서 일어나는 침식을 감소시킨다. 상기 배럴과 포트 플레이트(64) 간의 오정렬은 상기 스프링(68, 70)에 의해 상기 포트 플레이트(64)에 가해진 바이어싱하는 스프링에 의해 수용되어, 상기 샤프트에 대한 키이 연결이 가능하게 된다.By providing the key 42 on the shaft 24, relative rotation between the shaft and the barrel is prevented, thus reducing vibration and otherwise reducing the erosion that occurs in a typical splined connection. The misalignment between the barrel and the port plate 64 is received by a biasing spring applied to the port plate 64 by the springs 68, 70, so that a key connection to the shaft is possible.

상기 어큐물레이터는 배출 시스템에서의 압력이 어큐물레이터 설정치 이하일 때 제어신호의 변화에 대하 응답을 증진하도록 제어 밸브(200)에 압력 유체의 공급부를 제공하게 된다.The accumulator provides a supply of pressure fluid to the control valve 200 to enhance the response to changes in the control signal when the pressure in the discharge system is below the accumulator set point.

만약 기계(10)가 모터로서 사용된다면, 상기 핀(208)은 중립 조건의 양측에서 사판의 이동을 따르도록 작동되며, 따라서 부하를 구동시키는데 사용되는 출력 샤프트(24)의 가역성을 제공하게 된다. 이러한 작동 도중에, 상기 라인(78)은 저압에 오게 되지만, 상기 어큐물레이터(220)는 사판의 제어를 유지하도록 제어 밸브에 유체를 공급하게 된다.If the machine 10 is used as a motor, the pin 208 is operated to follow the movement of the swash plate on both sides of the neutral condition, thus providing the reversibility of the output shaft 24 used to drive the load. During this operation, the line 78 is at low pressure, but the accumulator 220 supplies fluid to the control valve to maintain control of the swash plate.

전술한 실시예에서, 상기 포트 플레이트는 상기 단부 플레이트에 대하여 바이어스되며, 상기 배럴(40)에 대하여 플로팅된다. 유사한 요소들에 대하여 명확화를 위하여 "a" 첨자로서 참조번호를 표시한 도 21 내지 26에 선택적 실시예들이 도시된다.In the above embodiment, the port plate is biased against the end plate and floated against the barrel 40. Optional embodiments are shown in FIGS. 21-26, with reference numerals as a subscript “a” for clarity with similar elements.

도 21 내지 도 26에 도시된 장치에서, 상기 포트 플레이트(64a)는 상기 단부 플레이트(16a)에 대하여, 그리고 상기 배럴(40a)과 상기 포트 플레이트(64a)간에서 발생하는 상대적인 회전에 대하여 플로팅되도록 배치된다. 상기 포트 플레이트(64a)는 카운터 보어(68a)에 수용된 스프링(68a)에 의해 배럴(40a)이 맞물리도록 밀봉되게 바이어스된다. 이러한 방식으로, 상기 배럴 및 단부 플레이트 간의 작은 오정렬이 수용되게 된다. 상기 카운터 보어(68a)는 축방향 운동을 수용하고 O-링(76a)으로 밀봉을 유지하는 슬리브(74a)에 의해 단부 플레이트(16a)에 밀봉된다.In the device shown in FIGS. 21-26, the port plate 64a is floated with respect to the end plate 16a and against the relative rotation occurring between the barrel 40a and the port plate 64a. Is placed. The port plate 64a is biased to be sealed to engage the barrel 40a by a spring 68a received in the counter bore 68a. In this way, a small misalignment between the barrel and the end plate is accommodated. The counter bore 68a is sealed to the end plate 16a by a sleeve 74a that receives axial movement and maintains a seal with the O-ring 76a.

도 22에 도시된 바와 같이, 포트 플레이트(64a)는 한 쌍의 콩팥 형상의 포트(300, 302)를 구비한다. 상기 포트(300)는 상기 플레이트(64a)의 전방면(306)으 로부터 리세스된 중심 웹(304)을 구비한 플레이트(64a)를 통하여 연장된다. 도 24에 도시된 바와 같은 후방면(308)은 상기 플레이트(64a)와 단부 벽(16a) 사이에 간극을 제공하도록 310으로 도시된 바와 같은 언더컷된다.As shown in FIG. 22, the port plate 64a includes a pair of kidney-shaped ports 300 and 302. The port 300 extends through a plate 64a with a central web 304 recessed from the front face 306 of the plate 64a. The back face 308 as shown in FIG. 24 is undercut as shown at 310 to provide a gap between the plate 64a and the end wall 16a.

상기 포트(302)는 상기 플레이트(64a)를 통하여 부분적으로 연장되며 상기 후방면(308)으로부터 연장되는 3개의 압력 포트(312)에 의해 교차된다. 각각의 포트(312)는 상기 플레이트(64a)와 단부면(16a) 사이의 밀봉된 연통을 제공하도록 상기 단부면(16a)에서 상보적인 리세스에서 연결되는 슬리브(74a)를 수용하도록 구성된다.The port 302 extends partially through the plate 64a and is intersected by three pressure ports 312 extending from the rear face 308. Each port 312 is configured to receive a sleeve 74a connected at a complementary recess in the end face 16a to provide a sealed communication between the plate 64a and the end face 16a.

제한된 오리피스(314)는 상기 전방면(306)으로 연장되도록 카운터 보어(68a)의 내측 단부에서 형성된다. 상기 오리피스는 상기 카운터보어(68a) 내의 슬리브(74a)에 의해 형성된 챔버로의 제한된 접근을 제공하며 키드니 포트(300, 302)들 사이에 위치된다. V 형상 노치(316)는 전방면(306)에 형성되며 키드니 포트(302)의 선단 모서리를 향하여 그 폭과 깊이가 점진적으로 커지게 된다.A limited orifice 314 is formed at the inner end of the counter bore 68a to extend to the front face 306. The orifice is located between the Kidney ports 300 and 302 to provide limited access to the chamber formed by the sleeve 74a in the counterbore 68a. The V-shaped notch 316 is formed in the front face 306 and gradually increases in width and depth toward the leading edge of the Kidney port 302.

작동시에, 상기 플레이트(64a)의 전방면(306)은 배럴(40a)의 단부면에 대하여 강제된다. 상기 보어(50a)는 키드니 포트(300, 302)와 동일한 반경으로 위치되며, 따라서 배럴(40)이 회전할 때 포트 플레이트 위로 연속적으로 통과하게 된다. 상기 보어(50a)가 포트(300)를 횡단할 때, 유체는 실린더 내부로 유도된다. 유사하게, 보어(50a)는 포트(302)를 횡단할 때, 유체는 상기 슬리브(74a)를 통하여 압력 도관(78a)으로 배향되어 실린더로부터 배출된다. 회전시에, 상기 면(306)은 효과적인 밀봉을 유지하기 위하여 배럴(40a)에 대하여 스프링(68a)에 의해 유지된다.In operation, the front face 306 of the plate 64a is forced against the end face of the barrel 40a. The bore 50a is positioned at the same radius as the Kidney pots 300 and 302, so that the barrel 40 passes continuously over the pot plate as it rotates. When the bore 50a crosses the port 300, fluid is introduced into the cylinder. Similarly, when bore 50a traverses port 302, fluid is oriented through the sleeve 74a to pressure conduit 78a and withdrawn from the cylinder. In rotation, the face 306 is held by a spring 68a relative to the barrel 40a to maintain an effective seal.

상기 포트(300, 302)의 인접 단부는 보어(50a)의 직경보다 큰 거리로 이격된다. 도 26a에는, 배럴(40a)의 특정 위치에서 보어의 배치 관계를 도시한다. 체인 도트 라인에 도시된 보어(50a)는 통과된 하사점, 즉 실린더의 최대 부피를 가지는 피스톤과 관련되어, 유체를 배출하도록 축방향으로 이동하기 시작한다. 그러나 피스톤의 이동 속도는 유도된 운동의 사인 곡선 형상의 특성으로 인해 상대적으로 작다. 도 26a에 도시된 위치에서, 상기 실린더는 상기 입력 포트(300)의 단자부를 통과하지만, 상기 보어의 단부와 상기 포트(302)의 단자부 모서리 사이에 형성된 작은 구간은, 저압 포트(300)로 피스톤으로부터 작은 누설이 발생하도록 형성된다. 도 26a에서, 오리피스(314)는 실린더 내에 배치된다.Adjacent ends of the ports 300, 302 are spaced at a distance greater than the diameter of the bore 50a. In FIG. 26A, the arrangement of the bores at the specific position of the barrel 40a is shown. The bore 50a shown in the chain dot line is associated with the bottom dead center, ie the piston having the maximum volume of the cylinder, and begins to move axially to discharge the fluid. However, the speed of movement of the piston is relatively small due to the nature of the sinusoidal shape of the induced motion. In the position shown in FIG. 26A, the cylinder passes through the terminal portion of the input port 300, but a small section formed between the end of the bore and the edge of the terminal portion of the port 302 is a piston into the low pressure port 300. Small leakage from the In FIG. 26A, the orifice 314 is disposed in the cylinder.

도 26b 에 도시 된 바와 같이 배럴이 회전을 계속하면, 상기 보어는 오리피스(314) 위로 중심으로 모이며, 상기 피스톤의 제한된 운동은 챔버(68a) 내의 구성요소와 유체의 압력에 의해 조정된다. 다시, 상기 싸인 곡선의 운동으로 인하여, 축방향 변위는 회전부분에서 최소화된다. 배럴(40a)의 회전으로 인하여 보어(50a)는 노치(316)를 오버랩하며 실린더에서의 유체가 고압 키드니 포트(302)로 배출되게 되는 도 26c에 도시된 위치로 오게 된다. 상기 노치(316)의 테이퍼진 치수로 인하여 상기 오일은 갑작스러운 전이를 피하고 잠재적인 소음을 감소하도록 포트(302)로 점진적으로 들어가게 된다.As the barrel continues to rotate, as shown in FIG. 26B, the bore is centered over the orifice 314 and the limited movement of the piston is controlled by the pressure of the component and fluid in the chamber 68a. Again, due to the movement of the sine curve, the axial displacement is minimized in the rotating part. Rotation of barrel 40a causes bore 50a to overlap notch 316 and to the position shown in FIG. 26c where fluid from the cylinder is discharged to high pressure Kidney port 302. The tapered dimensions of the notch 316 allow the oil to enter the port 302 gradually to avoid sudden transitions and reduce potential noise.

도 26d에 도시된 바와 같이 연속적인 회전은 상기 보어(50a)를 이동시켜서, 그것은 키드니 포트(302)를 오버랩하기 시작하며 상기 압력 도관(78a)으로 제한된 접근성을 가지게 된다.Continuous rotation, as shown in FIG. 26D, moves the bore 50a, which begins to overlap the Kidney port 302 and has limited access to the pressure conduit 78a.

유사하게, 상기 보어(50a)는 상기 유입 포트(300)로부터 압력 포트(302)로 이동하게 되며, 도 26a에서 50a로 표시된 원주방향으로 이격된 보어는 상기 고압 키드니 포트(302)로부터 흡입 포트로 이동하게 된다. 도 26a에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤이 상사점에 접근하면, 고압 포트와의 연통은 그것이 도 26c에 도시된 바와 같은 위치로 이동할 때, 그것이 오리피스(314)와 연통할 때까지 점진적으로 감소하게 된다. 다시, 상기 피스톤은 그것이 상사점을 통과하며 유체의 연속적인 변위가 챔버(68a) 내에서 조절될 때 축방향 운동의 최소 비율 상태에 있게 된다. 도 26d에 도시된 위치에서, 상기 피스톤은 상사점을 지나서 통과하며 하사점을 향하여 이동하게 된다. 그러나 이러한 위치에서, 그것은 저압 키드니 포트(300)와 연통하지 않게 되며, 상기 챔버(68a) 내의 잔여 압력은 캐비테이션을 피하기 위하여 실린더 내에서 유체를 보충하게 된다. 상기 배럴이 회전하기 시작하면, 상기 실린더는 저압 포트와 연통하게 되며, 상기 실린더로 유체가 도입된다.Similarly, the bore 50a moves from the inlet port 300 to the pressure port 302, and the circumferentially spaced bore indicated by 50a in FIG. 26A is a suction port from the high pressure Kidney port 302. Will be moved to. As shown in FIG. 26A, when the piston approaches top dead center, communication with the high pressure port is progressively reduced until it communicates with the orifice 314 as it moves to the position as shown in FIG. 26C. do. Again, the piston is in a minimum rate of axial motion as it passes through top dead center and the continuous displacement of the fluid is regulated in the chamber 68a. In the position shown in FIG. 26D, the piston passes past the top dead center and moves toward the bottom dead center. In this position, however, it is not in communication with the low pressure Kidney port 300, and the residual pressure in the chamber 68a will replenish the fluid in the cylinder to avoid cavitation. When the barrel starts to rotate, the cylinder is in communication with the low pressure port and fluid is introduced into the cylinder.

따라서, 상기 배럴(40a)이 회전하면, 상기 피스톤은 압력 및 부분 포트(302, 300)에 선택적으로 연결되며, 상기 고압 및 저압 챔버 사이의 누설을 방지하도록 포트가 이격된다. 상기 균형 챔버(68a)와 함께 제한된 오리피스(314)를 제공하는 것은 피스톤이 상사점과 하사점을 가로질러 갈 때 부피의 작은 변화를 수용하면서, 상기 배럴(40a의 단부에 대하여 포트 플레이트를 유지하는 균형 힘을 제공한다. 상기 언더컷(310)은 기계의 효율을 증진하도록 실린더에 상당히 제한된 유체의 진입을 제공하며 캐비테이션을 억제한다.Thus, as the barrel 40a rotates, the piston is selectively connected to the pressure and partial ports 302 and 300, and the ports are spaced to prevent leakage between the high and low pressure chambers. Providing a constrained orifice 314 with the balancing chamber 68a provides for maintaining a port plate relative to the end of the barrel 40a while accepting small changes in volume as the piston crosses between top dead center and bottom dead center. Provides a balanced force The undercut 310 provides a significantly limited ingress of fluid into the cylinder and enhances cavitation to enhance machine efficiency.

도 21 내지 26에 도시된 것에 유사한 포트 플레이트의 추가적인 실시예는 명 확화를 위하여 첨자 b가 동일한 구성요소에 부여된 도 27 내지 32에 도시되어 있다.Further embodiments of port plates similar to those shown in FIGS. 21-26 are shown in FIGS. 27-32 with subscript b assigned to the same component for clarity.

도 27 내지 32의 장치에서, 상기 포트 플레이트(64b)는 상기 단부 플레이트(16b)에 대하여, 그리고 도 21 내지 26에 대하여 위에서 설명한 바와 같이 상기 배럴(40b)과 포트 플레이트(64b) 사이에서 발생되는 회전에 대하여 플로팅되도록 배치된다. 상기 포트 플레이트(64b)는 한 쌍의 키드니 형상 포트(300b, 302b)를 구비한다. 상기 포트(300b)는 상기 플레이트(64b))의 전방면(306b)로부터 리세스된 중앙 웹(304b)을 구비한 플레이트(64b)를 통하여 연장된다. 유체 역학적 베어링(320)은 상기 배럴(40b)의 단부면과 맞물리도록 전방면(306b)의 주변부에 형성된다. 상기 포트(302b)는 상기 전방면(306b)으로부터 플레이트(64b)를 통하여 부분적으로 연장되며, 도 28에 도시된 후방면(308b)로부터 연장되는 압력 포트(313b)에 의해 교차된다.In the arrangement of FIGS. 27-32, the port plate 64b is generated between the barrel 40b and the port plate 64b as described above with respect to the end plate 16b and with respect to FIGS. 21-26. It is arranged to float against rotation. The port plate 64b has a pair of Kidney-shaped ports 300b and 302b. The port 300b extends through a plate 64b with a central web 304b recessed from the front face 306b of the plate 64b. Hydrodynamic bearing 320 is formed at the periphery of front face 306b to engage the end face of barrel 40b. The port 302b extends partially from the front face 306b through the plate 64b and is crossed by a pressure port 313b extending from the rear face 308b shown in FIG. 28.

상기 후방면(308b)은 각각의 포트(300b, 302b)의 주변부 주위에서 연장되는 한 쌍의 직립된 벽(322, 324 : upstanding wall)을 구비한다. 그루브(326, 328)는 각각의 밀봉 링(330, 332)를 수용하는 벽(322, 324)에 형성된다. 상기 반경 방향 쇼울더(334)는 상기 후방면(308b)에 형성되며, 상기 단부 플레이트(16b)의 전방면에 제공된 보어(336) 내에서 꼭 맞게 결합된다. 서클립(338: circlip)은 상기 보어(336) 내에서 상기 포트 플레이트(64a)를 지지하도록 보어(336)에 형성된 그루브와 협력하여 작동한다.The rear face 308b has a pair of upstanding walls 322, 324 extending around the periphery of each port 300b, 302b. Grooves 326 and 328 are formed in walls 322 and 324 that receive respective sealing rings 330 and 332. The radial shoulder 334 is formed on the rear face 308b and fits snugly within the bore 336 provided on the front face of the end plate 16b. A circlip 338 operates in cooperation with the grooves formed in the bore 336 to support the port plate 64a within the bore 336.

콩팥(키드니) 형상의 입구 및 출구 덕트(340, 342)는 각각 보어(336)의 베이 스에 제공되며, 상기 덕트 내에서 벽(340, 342)이 안착되도록 벽(322, 324)에 상보적인 형상으로 되어 있다. 상기 덕트(340, 342)는 회전체 그룹에 유체를 공급하는 입구 도관 및 출구 도관(미도시)과 연통하며, 일반적인 경우와 같이, 회전체 그룹으로부터 유체를 운반한다. 상기 밀봉부(330, 332)는 상기 벽(322, 324) 및 각각의 덕트(340, 342) 사이에 유체 밀봉 결합을 보장하지만 제한된 축방향 운동을 조정한다.Kidney-shaped inlet and outlet ducts 340 and 342 are provided in the base of the bore 336, respectively, and complementary to the walls 322 and 324 such that the walls 340 and 342 are seated in the ducts. It is in the form of an image. The ducts 340 and 342 communicate with inlet and outlet conduits (not shown) that supply fluid to the group of rotors, and carry fluid from the group of rotors, as is usual. The seals 330, 332 ensure fluid sealing engagement between the walls 322, 324 and the respective ducts 340, 342 but coordinate limited axial motion.

상기 포트 플레이트(64b)는 상기 스프링(68b)에 의해 단부 플레이트(16b)로부터 멀어지게 바이어스된다. 상기 스프링(68b)은 상기 덕트(340, 342) 내에 수용되어, 상기 배럴의 유체 압력에 의해 발생된 힘에 대하여 필요한 바이어스를 제공하도록 상기 단부면(308)에 대하여 작동한다 밸런스 챔버는 슬리브(74b)에 의해 상기 플레이트(64b)상의 직경으로 대향된 위치에 형성된다. 도 31에 도시된 바와 같이, 상기 슬리브(74b)는 상기 플레이트(64b)의 카운더 보어(344) 내에 수용된다. 제한된 오리피스(314b)는 상기 전방면(306b)와 카운터 보어(344)를 연결한다. 상기 슬리브(74b)는 상기 카운터 보어(344) 내에서 축방향으로 이동하며 상기 슬리브(74b)의 주변부상의 O-링에 의해 밀봉된다. 상기 밸런스 챔버는 상기 전이부를 수용하도록 압력 및 흡입 포트 사이에서 그 위에 가로질러 배치된다.The port plate 64b is biased away from the end plate 16b by the spring 68b. The spring 68b is received in the ducts 340 and 342 to operate against the end face 308 to provide the necessary bias against the force generated by the fluid pressure in the barrel. The balance chamber is sleeve 74b. Is formed at a position opposed to the diameter on the plate 64b. As shown in FIG. 31, the sleeve 74b is received in a counter bore 344 of the plate 64b. The limited orifice 314b connects the front face 306b and the counter bore 344. The sleeve 74b moves axially within the counter bore 344 and is sealed by an O-ring on the periphery of the sleeve 74b. The balance chamber is disposed over it between the pressure and suction ports to receive the transition.

상기 작동은 도 21 내지 26에 대하여 설명된 것과 유사하다. 상기 포트 플레이트(64b)와 배럴 간의 효과적인 밀봉을 유지하기 위하여, 상기 리세스(342)의 영역은 2 내지 5%, 바람직하게는 3%의 범위에서 포트(302b))보다 약간 큰 유효 영역을 구비하도록 선택된다. 압축된 유체로부터의 포지티브 바이어스는 상기 스프 링(68b)의 작동을 보완하도록 제공되며 포트 플레이트와 배럴 사이에 밀봉을 유지한다. 만약 기계가 일정 압력은 있지만 회전은 없는 상태에서 유지된다면, 압력 유체가 상기 포트 플레이트와 배럴 사이에서 천천히 움직이는 경향이 있으며, 상기 밀봉면을 분리하는 경향이 있다. 상기 포트에 대한 확대된 영역을 제공하는 것은 천정 효과를 유지하도록 포트 플레이트에 대하여 배럴의 회전 없이 심지어 포지티브한 바이어스를 제공하게 된다. 상기 배럴이 면과 포트 플레이트 사이에 완전 밀봉이 있다면, 25%의 영역에서의 차이가 발견되는 것이 바람직하다. 실제로, 포트의 모서리에서의 필수 압력 경사와 결합될 때의 특징적인 영역은 유효 밀봉을 유지하기 위하여 3%의 유효 차이를 발생시킨다.The operation is similar to that described with respect to FIGS. 21 to 26. In order to maintain an effective seal between the port plate 64b and the barrel, the area of the recess 342 has an effective area slightly larger than the port 302b in the range of 2 to 5%, preferably 3%. To be selected. Positive bias from the compressed fluid is provided to complement the operation of the spring 68b and maintain a seal between the port plate and the barrel. If the machine is maintained at a constant pressure but no rotation, the pressure fluid tends to move slowly between the port plate and the barrel, and the sealing surface tends to separate. Providing an enlarged area for the port provides even a positive bias without rotation of the barrel relative to the port plate to maintain the ceiling effect. If the barrel has a complete seal between the face and the port plate, it is desirable to find a difference in the area of 25%. In practice, the characteristic area when combined with the required pressure gradient at the edge of the port produces an effective difference of 3% to maintain an effective seal.

사판의 선택적인 실시예는 명확화를 위하여 첨자 "a"가 동일한 구성요소에 대하여 참조번호로 표시된 도 33에 도시된다. 전술한 도 7에 대한 실시예에서, 상기 그루브(160, 162)는 피스톤의 고압 로딩을 위하여 증가된 부하 운반 능력을 제공하기 위하여 키드니 포트(80, 82)와 정렬된다.An alternative embodiment of the swash plate is shown in FIG. 33 for the sake of clarity with the subscript "a" denoted by the reference numerals for the same components. In the embodiment of FIG. 7 described above, the grooves 160 and 162 are aligned with Kidney ports 80 and 82 to provide increased load carrying capacity for high pressure loading of the piston.

도 33의 실시예에서, 상기 그루브(160a 162a)는 키드니 포트(80, 82)를 브릿지하는 방향으로 연장되며, 부가된 부하를 수용하는 가변적인 영역을 구비한다. 도 27에 도시된 바와 같이, 각각의 그루브(160a 162a)는 확대된 헤드부(350) 및 연장된 꼬리부(352)를 구비한 뒤집어진 L 형상인 것이 일반적이다. 상기 그루브(160a 162a)로의 유동은 각각의 유동 제어 밸브(168a)에 의해 제어된다. 구간(352)은 베어링 영역을 조절하도록 헤드부(350)에 제공된다.In the embodiment of Figure 33, the grooves 160a 162a extend in the direction of bridging the Kidney ports 80, 82 and have a variable area to accommodate the added load. As shown in FIG. 27, each groove 160a 162a is typically an inverted L shape with an enlarged head portion 350 and an extended tail portion 352. Flow to the grooves 160a 162a is controlled by respective flow control valves 168a. The section 352 is provided in the head 350 to adjust the bearing area.

상기 꼬리부(352)가 힘의 균형을 위하여 베어링 영역을 제공하는 반면에 상 기 헤드부(350)는 확대된 베어링 영역을 제공하도록 액튜에이터(170, 172)의 작동 선과 정렬되는 것이 일반적이다. 이러한 방식으로, 상기 그루브(160a 162a)는 서로 다른 부하에 대한 보상을 위하여 사용되는 그루브의 형상과 2개의 그루브 사이에서 높은 힘이 분포하게 되는 유체 베어링을 제공하도록 위치된다. 상기 꼬리부(352)는 저압 부하에 대향하는 감소된 영역을 고압 부하에 대하여 증가된 영역에 제공하는 다양한 폭을 구비한다. 상기 그루브(160a 162a)는 특정 기계의 부하 특성에 적합하게 형성되며 사판에 균일한 지지성능을 제공한다.While the tail 352 provides a bearing area for the balance of forces, the head 350 is generally aligned with the actuation lines of the actuators 170, 172 to provide an enlarged bearing area. In this way, the grooves 160a 162a are positioned to provide a fluid bearing in which the high force is distributed between the two grooves and the shape of the grooves used to compensate for the different loads. The tail 352 has various widths that provide a reduced area opposite the low pressure load to an increased area for the high pressure load. The grooves 160a 162a are formed to suit the load characteristics of a particular machine and provide uniform support to the swash plate.

본 발명은 기계적 에너지를 유체 에너지로 변환하는데 사용되는 유압 기계에 관한 분야에 이용될 수 있다.The present invention can be used in the field of hydraulic machines used to convert mechanical energy into fluid energy.

Claims

In the rotary hydraulic machine, the rotary hydraulic machine,

housing,

A rotor group disposed within the housing, the rotor group comprising a plurality of variable volume chambers defined between the pistons slidable in respective cylinders formed in the barrel, wherein the pistons rotate as the rotor group rotates; Rotator group that can move the position relative to the cylinder during the rotation of the barrel to change the induction port flows through the chamber from the inlet port to the outlet port,

An adjusting assembly comprising an actuator for adjusting the stroke of the pistons in the cylinder, thereby adjusting the capacity of the machine,

A fluid supply for the actuator, and

A control valve disposed between the fluid supply and the actuator to control flow to the actuator,

The fluid supply for the actuator includes a conduit for transporting the compressed fluid from one of the ports to the load, a hydraulic accumulator connected to the conduit to store the compressed fluid from the conduit and to supply the stored fluid to the control valve. accumulator, and from the accumulator when the pressure in the conduit decreases below the accumulator pressure while maintaining the application of stored fluid to the control valve disposed between the accumulator and the conduit A rotary hydraulic machine comprising a check valve for inhibiting flow to the furnace.

The method of claim 1,

The control valve is a closed central valve, from a central position at which flow to and from the actuator is inhibited, to a first position where flow from the accumulator to the actuator is permitted and from the actuator to the drain A rotary hydraulic machine, characterized in that it is movable in a second position in which flow is permitted.

3. The method of claim 2,

A pair of actuators is used in the regulating assembly, when the control valve is in the first position one actuator is connected to the accumulator via the control valve and the other accumulator is connected to the drain, The one actuator is connected to the drain and the other accumulator is connected to the accumulator via the control valve when the control valve is in the second position.

The method of claim 3,

Wherein each actuator operates individually.

5. The method of claim 4,

Wherein each actuator is a linear actuator having a piston capable of position movement in a cylinder.

6. The method of claim 5,

Wherein each actuator comprises a spring biasing the actuator to a maximum volume.

The method according to claim 6,

Wherein one of the springs has a greater bias to move the adjustment assembly to a piston of maximum volume when there is no compressed fluid in the accumulator compared to the other spring.

The method of claim 1,

The accumulator includes a piston that is positionable within the cylinder by applying hydraulic pressure against the spring bias.

9. The method of claim 8,

A rotary hydraulic machine, characterized in that a stop is provided to limit the positional movement of the piston and thereby limit the force applied to the spring.

10. The method of claim 9,

And the spring is a mechanical spring disposed in the cylinder.

The method of claim 10,

The spring is a coil spring and the stop is disposed in the cylinder and extends through the coil spring.

The method of claim 1,

Each of said control valve and said accumulator is disposed within each bore in said housing and interconnected by an internal gallery.

13. The method of claim 12,

One of said ports is connected to said accumulator by an inner bore and said check valve is disposed within said inner bore.

14. The method of claim 13,

The inner bore is coupled to the inner gallery to provide fluid to both the accumulator and the control valve.

15. The method of claim 14,

And the control valve is a closed central valve that suppresses the flow of fluid through the control valve when there is no control signal to adjust the stroke of the piston.

16. The method of claim 15,

The regulating assembly comprises a pair of actuators and the control valve supplies a pressurized fluid from one of the ports to one of the actuators and connects the other of the actuators to the drain. .

7. The method according to any one of claims 1 to 6,

And said actuator is biased to move said adjustment assembly to its maximum performance position.

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The method according to any one of claims 8 to 11,

Each of said control valve and said accumulator is disposed in a respective bore in said housing and interconnected by an internal gallery.

20. The method of claim 19,

The control valve is a closed center valve,

The control valve,

From a center position where flow towards the actuator and flow from the actuator is prohibited

A first position permitting flow to and from the accumulator;

A rotary hydraulic machine, movable to a second position allowing flow from the actuator and flow to the drain in the housing

21. The method of claim 20,

A pair of actuators is used in the adjustment assembly, and when the control valve is in the first position, one of the actuators is connected to the accumulator through the control valve and the other of the actuators is drained. When the control valve is in the second position, one of the actuators is connected to a drain, and another of the actuators is connected to the accumulator through the control valve. Hydraulic machine.

22. The method of claim 21,

One of the ports is connected to the accumulator by an inner bore and the check valve is located in the inner bore.

23. The method of claim 22,

And the inner bore is connected to the inner gallery to provide fluid to both the accumulator and the control valve.

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